1. Razvoj programov

2. Proces programiranja Zamisel Besedilo programa, na papirju ali v glavi
Uporabimo urejevalnik besedila
Prevajalnik--
preslikava programa
Program v
Java byte code,
v datoteki
Prog.class
Program, zapisan v tekstovni datoteki (n.pr. Prog.java )
Java Virtual
Machine JVM,
izvaja program
Prog.class

3. Programiranje in reševanje problemov
Koraki za pisanje programov
upoštevajo korake za reševanje problemov
Definiranje
Razmislek
Načrtovanje
Izvedba
Popravki, izboljšave

4. Popravki, izboljšave Ali program ustreza specifikacijam? Da
Ali so rezultati smiselni? Preverimo ročno
Je program robusten in prijazen?
(vsebuje komentarje za opis vhoda in izhoda)
Ali lahko program še kako izboljšamo? Hmmm.

5. Primer priprave preprostega razreda
Napišimo program, ki izpiše kvadrat s pomočjo primernega izpisnega znaka.
Nato narišimo več različnih kvadratov.
Razčlenimo problem:
Pomniti moramo velikost n in znak
Zanka
izpis vrstico za vrstico
izpis n znakov v isti vrstici
******
******

6. Kodiranje v Javi class Square {
int size = 2; // Store for size of square
char pattern = '*'; // Store for character
void draw() {
for(int row = 1; row <= size; row++) {
// to do ‘n’ (size) rows
for(int col = 1; col <= size; col++) // loop to do one row
System.out.print(pattern); // print one char at a time
System.out.println(); // end of line move down }
System.out.println();
} // draw method
} // Square class

7. Uporaba razreda Square
public class UseSquare {
public static void main (String[ ] args) {
Square s1 = new Square(); // the class square is in the
// default directory
s1.draw( ); // use the draw square defaults
s1.size = 5; // Change the size
s1.draw( ); // Draw new square
s1.pattern = '&'; //
s1.draw( ); //
} // main method
} // UseSquare class

8. Pisec razreda, uporabnik, končni uporabnik
Pisec razreda (Class provider)
Programer-uporabnik (Class User)
Uporabnik programa (End User)
V tem pa je že bistvo objektno usmerjenega programiranja (OOP)

9. Programerska orodja Dober urejevalnik teksta
lcc-win32 (prevajalnik, povezovalnik C)
Integrirano razvojno orodje za Javo
Urejevalnik
prevajalnik
razhroščevalnik
dokumentacija
Integrirano razvojno orodje za C
decompiler (jave)
Eclipse(Boljše itntegrirano razvojno orodje)

10. notepad++

11. lcc-win32

12. Dr Java

13. Eclipse

14. obratni prevajalniki
Cavaj

15. Preskušanje programov
Programska oprema lovskega letala F16 je imela napako, ki je povzročala, da se je letalo obrnilo na glavo, kadarkoli je prečkalo ekvator (napako so odkrili na simulatorju in v resnici ni nikoli prišlo do tega pojava)
Med in 1987 je računalniško krmiljena naprava Therac-25, uporabljena za obsevanje v bolnišnicah, povzročila zaradi programerske napake pacientom preveliko sevanje . Nekaj pacientov je celo umrlo.

16. Vrste programskih napak
Sintaksne napake
Neupoštevanje formata in strukture jezika, kar odkrije prevajalnik
Napake v času izvajanja (run time)
Povzročijo lahko izjemne dogodke
Logične napake
Program se normalno zaključi, rezultati pa so napačni

17. Statična analiza programa
Statični programski analizatorji pregledajo kodo, ne da bi jo izvedli in ugotovijo:
Napake v sintaksi
kodo, ki ni dosegljiva,
nedeklarirane spremenljivke,
neinicializirane spremenljivke,
neujemanje tipov parametrov,
neklicane funkcije in procedure,
spremenljivke, ki jih uporabljamo pred
inicializacijo, možne prekoračitve mej,
napačno uporabo kazalcev.

18. Zakaj preskušanje? Preskušanje programa na načrtovan in
strukturiran način s ciljem, da probleme odkrijemo
Koda, ki jo napišemo, običajno ni takoj pravilna
Pravilnost težko dokažemo, posebno v zelo velikih
programih

19. Preskušanje Preskušanje naj bi izločilo čimveč “hroščev”
Preskušanje lahko dokaže prisotnost hroščev,
ne pa njihove odsotnosti
Pomaga nam preskušanje posameznih metod
Pozitivno preskušanje: zagotoviti pravilno
delovanje programa, če so podatki pravilni
Negativno preskušanje: zagotoviti, da bo
program znal rokovati z napačnimi podatki

20. Preskušanje Preizkusiti bi morali vse primere potekov programa
Običajno ne moremo preskusiti vseh
kombinacij vhodnih podatkov
Izbrati moramo testne podatke, s katerimi bi
našli večino napak v čim krajšem času
Pomagamo si lahko z napotki in heuristiko

21. Problemi preskušanja Tehnični: Psihološki:
Preskušanje je težavno in dolgotrajno
Preskušanje moramo dobro pripraviti
Preskušanje moramo ponavljati (regresijsko preskušanje)
Psihološki:
Programerji preskušajo le primere, ki so jih predvideli
Izvajajo le pozitivne teste
Na preskušanje vplivajo naše izkušnje

22. Napake med tekom programa(run-time)
Običajno jih povzročajo:
Problemi z alokacijo pomnilnika
Uporaba kazalca z vrednostjo null
Neskončne zanke
Logične- algoritmične napake
Te napake rešujemo tipično z razhroščevanjem

23. Primer logične napake
Logične napake najtežje odkrijemo. Program se prevede pravilno, rezultati pa so napačni.
Naslednja koda naj bi povzročila izpis 5 zvezdic, izpiše pa le eno. Zakaj?
for(int i = 1; i <= 5; i++);
System.out.print(‘*’);

24. Napake zaokroževanja double x = 0.1;
Včasih da program napačne numerične odgovore.
Do tega lahko pride zaradi napake zaokroževanja (rounding error), ki izhaja iz omejene natančnosti računalnika.
double x = 0.1;
while ( x != 0.2) {
x += 0.01;
System.out.println(x); }
Ta program bi krožil neprekinjeno. Spremenljivka x nikar ne doseže vrednosti točno 0.2 (x zgreši vrednost 0.2 za približno 8.3 X 10-17).
Bolje je, če stavek while zamenjamo z:
while ( x <= 0.2) {

25. Razhroščevanje - debugging
Iskanje in odpravljanje napak v programu
Razhroščevanje pride po preskušanju:
Ko napako opazimo, poiščemo njen vzrok in ga odstranimo
Kako razhroščujemo
Opazovanje
Branje kode
Izvajanje na papirju
Uporaba razhroščevalnih izpisnih stavkov
Uporaba razhroščevalnika

26. Razhroščevanje s testnimi izpisi
Vstavimo preproste izpisne stavke na ključne
položaje v naši kodi
Na primer:
printf(“Pred vstopom v zanko”);
printf(“Po izstopu iz zanke”);
Ponovno prevedemo in izvedemo. Glede na
zadnji testni izpis lahko ugotovimo, kje
približno je program obtičal.
Z dodatnimi testnimi izpisi lahko napako še bolj
podrobno lociramo.

27. Razhroščevanje s testnimi izpisi
Lahko izpisujemo tudi vrednosti različnih spremenljivk in opazujemo, če se spreminjajo v napačne vrednosti
Koristna je uporaba pogojnega prevajanja, ki vklaplja ali izklaplja testne izpise
if(debug) printf( )
Podobno dosežemo tudi z zakomentiranjem testnih izpisov
// printf ( )

28. Prekinitvene točke
Uporaba prekinitvenih točk

29. Nekaj misli o napakah
“Teorija je nekaj, o čemer nekaj veš, vendar ne deluje.
Praksa je nekaj kar deluje, pa ne veš zakaj.
Programiranje združuje teorijo in prakso:
nič ne dela in ne veš, zakaj...”
-- Anonymous
“If debugging is the process of removing bugs then programming must be the process of putting them in”

30. Dokumentiranje programa
Zakaj bi pisali dokumentacijo?
Vrste dokumentacije
Za programerja, ki je kodo (na primer razred) napisal
Za programerja, ki kodo (razred) uporablja
Za uporabnika aplikacije

31. Dokumentiranje: dogovori in stil
Dokumentiranje programa je pomembno za ponovno uporabo in
vzdrževanje…nedokumentirana koda je praktično neuporabna!
Kaj dokumentirati?
Kako napisati dokumentacijo?
Podpora programskih orodij?
Napol formalna dokumentacija?
Priporočilo: dokumentacijo pišimo v angleščini, navodila v slovenščini

32. Dokumentacija za uporabnike razredov
Java nudi avtomatski sistem dokumentacije,
ki tvori za vsak razred datoteko HTML.
To zagotavlja program javadoc
Uporaba programa javadoc
javadoc [options] filenames
javadoc [options] packagename

33. Struktura in dokumentacija programa
Programske datoteke
Pišimo posamezne razrede v ločenih datotekah.
Tega se držimo tudi pri ne-javnih razredih.
Izjema je enkratna uporaba ne-javnih razredov, ki jih ni smiselno
uporabljati izven danega konteksta.
Vsako datoteko začnemo z:
Imenom datoteke in drugimi podatki, tudi o avtorju
Datumi in seznamom sprememb in njihovih avtorjev
Če je datoteka glavna vhodna točka paketa, kratko opišemo
še namen paketa.

34. Struktura in dokumentacija programa
Paketi (packages)
Nov javanski paket za vsak samostojen projekt ali skupino s
povezano funcionalnostjo
Datoteka index.html v vsakem direktoriju s kratkim opisom
namena in strukture paketa

35. Primer programske datoteke/*
Datoteka: primer.java
Datum Avtor Spremembe
Sep S.Divjak Prva verzija
Sep S.Divjak Popravki dokumentacije */
package demo;
import java.util.NoSuchElementException;

36. Sintaksa komentarjev Javadoc
Začnejo z /** in končajo z */
Te komentarje program javadoc pretvori v dokumentacijo HTML.
Ti komentarji lahko uporabljajo oznake HTML, kot na primer
<PRE> in <TT>,
ne pa strukturnih oznak kot <H2> ali <HR>.
Komentarje za javadoc moramo pisati neposredno pred
deklaracijo razreda, polja ali metode, ki jo opisujemo.
Prvi stavek v takem komentarju mora biti povzetek, temu pa lahko
sledi dodatne informacije, podane s posebnimi oznakami, ki
začenjajo Taka oznaka mora biti na začetku vrstice.

37. Dokumentiranje deklaracij in izrazov
Lokalne deklaracije, stavki in izrazi
Ne komentirajmo samoumevne kode, raje se potrudimo, da bo samoumevna!
Primer:
int index = -1; // -1 je zastavica, ki pomeni, da je indeks neveljaven
Ali, kar je pogosto boljše:
static final int INVALID= -1;
int index = INVALID;
Konsistentno uporabljajmo enak izgled kode:
Število mest v zamikih kode.
Levi oklepaj ("{") na koncu vrstice
Maksimalno dolžino vrstice.
Zamikanje pri prelomu dolgih vrstic.
Deklaracijo vseh razrednih vrstic na enem mestu (na vrhu razreda).

38. Dogovori za imena Paketi (packages) Male črke.
Za prefikse priporočene domenske konvencije, opisane v specifikaciji Jave.
Datoteke
Enako ime kot ime javnega razreda, ki je v njih definiran.
Razredi (classes)
Velika začetnica, Z veliko črko začenjamo tudi interne besede v imenu razreda.
Lokalne spremenljivke
zacnemoZmaloCrkoInterneZacetkeInternihBesedZveliko ali
Zacnemo_z_malo_uporabljamo_podcrtaje
konstante (final)
VELIKE_CRKE_S_PODCRTAJI

39. Dogovori za imena metode
Mala začetnica, Interne besede z veliko začetnico
Metode, ko pretvorijo objek v tip X
toX
Metode, ki vrnejo vrednost atributa x tipa X
X x() ali X getX().
Metode, ki spremenijo vrednost atributa x tipa X
void x(X vrednost) ali void setX(X value).

40. Popoln primer /* * @(#)Blah.java 1.82 99/03/18 *
* Copyright (c) Sun Microsystems, Inc.
* 901 San Antonio Road, Palo Alto, California, 94303, U.S.A.
* All rights reserved.
* This software is the confidential and proprietary information of Sun
* Microsystems, Inc. ("Confidential Information"). You shall not
* disclose such Confidential Information and shall use it only in
* accordance with the terms of the license agreement you entered into
* with Sun. */
package java.blah;
import java.blah.blahdy.BlahBlah;

41. Popoln primer (2) /** * Class description goes here. *
Mar 1999
Firstname Lastname */
public class Blah extends SomeClass {
/* A class implementation comment can go here. */
/** classVar1 documentation comment */
public static int classVar1;
* classVar2 documentation comment that happens to be
* more than one line long
private static Object classVar2;

42. Popoln primer (3) /** instanceVar1 documentation comment */
public Object instanceVar1;
/** instanceVar2 documentation comment */
protected int instanceVar2;
/** instanceVar3 documentation comment */
private Object[] instanceVar3;
/**
* ...constructor Blah documentation comment... */
public Blah() {
// ...implementation goes here... }

43. Popoln primer (4) /** * ...method doSomething documentation comment...*/
public void doSomething() {
// ...implementation goes here... }
* ...method doSomethingElse documentation comment...
someParam description
public void doSomethingElse(Object someParam) {